電力系統(tǒng)事故備用容量配置導(dǎo)則

附件3：

CSEE

中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

T/CSEEXXXX-YYYY

電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)事故備用容量配置標(biāo)準(zhǔn)

StandardforCapacityConfigurationof

ElectricPowerSystemSpinningContingencyReserve

（征求意見(jiàn)稿）

xxxx-XX-XX發(fā)布xxxx-XX-XX實(shí)施

中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)發(fā)布

T/CSEE(/Z)XXXX-YYYY

目次

前言............................................................................I

1范圍............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義.................................................................................1

4總則.......................................................................................3

5基本要求...................................................................................4

6事故備用配置原則................................................................5

7事故備用控制原則..........................................................................6

8事故備用管理歸口..........................................................................6

附錄A（資料性附錄）......................................................................7

T/CSEE(/Z)XXXX-YYYY

-1/■,—>—

刖百

交流同步電網(wǎng)事故備用容量配置涉及基本要求、配置原則、控制原則和管理歸口等多方面的內(nèi)容,

需要綜合考慮電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性，以及備用容量的區(qū)域分配、響應(yīng)時(shí)限等因素來(lái)構(gòu)建其配

置體系。預(yù)留一定比例的事故備用是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，但目前缺乏相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，亟待

建立統(tǒng)一的電力系統(tǒng)事故備用標(biāo)準(zhǔn)，明確事故備用容量配置工作的內(nèi)容和要求，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)

可靠運(yùn)行。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行與控制標(biāo)委會(huì)歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：

本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布。

電力系統(tǒng)事故備用容量配置導(dǎo)則

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了交流同步電網(wǎng)事故備用容量的基本要求、配置原則、控制原則和管理歸口等要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于區(qū)域、省級(jí)控制區(qū)以及各級(jí)發(fā)電、輸電、供電、用電企業(yè)和用戶等，其它規(guī)模電網(wǎng)可

以參照?qǐng)?zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注FI期的引用文件，僅注FI期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T31464-2015電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則

GB/T26399-2011電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制技術(shù)導(dǎo)則

GB/T19963-2016風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

GB/T15945-2008電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差

GB/T26863-2011火電站監(jiān)控系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)

DL755-2001電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則

DL/T428-2010電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷技術(shù)規(guī)定

DL/T1234-2013電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計(jì)算技術(shù)規(guī)范

DL/T961-2005電網(wǎng)調(diào)度規(guī)范用語(yǔ)

SD131-84電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則

SDJ161電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程

SDGJ60電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

運(yùn)行備用operatingreserve

運(yùn)行備用包括負(fù)荷備用和事故備用。

引用SD131-84電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則

3.2

檢修備用maintenancereserve

檢修備用容量一股應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)負(fù)荷特點(diǎn)，水火電比重，設(shè)備質(zhì)量，檢修水平等情況確定，以滿足可

以周期性地檢修所有運(yùn)行機(jī)組的要求。

引用SD131-84電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則

3.3

事故備用容量emergencyreserve

指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（例如lOmin內(nèi)），可供調(diào)用的備用容量。其中至少有一部分（例如50%）是在系

統(tǒng)頻率下降時(shí)能自動(dòng)投入工作的備用容量。

1

引用SD131-84電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則

3.4

負(fù)荷備用容量loadreserve

指接于母線且立即可以帶負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)備用容量，用以平衡瞬間負(fù)荷波動(dòng)與負(fù)荷預(yù)計(jì)偏差。

引用SI)131-84電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則

3.5

旋轉(zhuǎn)事故備用spinningcontingencyreserve

指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可調(diào)出的，并用于應(yīng)對(duì)發(fā)電設(shè)備或輸變電設(shè)備非計(jì)劃停運(yùn)導(dǎo)致有功功率缺額的旋轉(zhuǎn)

備用容量。

3.6

非旋轉(zhuǎn)事故備用non-spinningcontingencyreserve

指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可調(diào)出的，并用于應(yīng)對(duì)發(fā)電設(shè)備或輸變電設(shè)備非計(jì)劃停運(yùn)導(dǎo)致有功功率缺額的非旋

轉(zhuǎn)備用容量。

3.7

負(fù)荷側(cè)備用loadsidereserve

指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可以切除的負(fù)荷容量。

3.8

替代備用replacementreserve

指在電力系統(tǒng)運(yùn)行階段預(yù)留足夠的事故備用容量，用于確保事故后快速實(shí)現(xiàn)發(fā)電與負(fù)荷的平衡，使

系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率恢復(fù)到正常值。

3.9

設(shè)防故障集fortificationfailureset

依據(jù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則規(guī)定的故障類型設(shè)立的事故備用設(shè)防故障集合。

3.10

標(biāo)稱頻率nominaIfrequency

系統(tǒng)設(shè)計(jì)選定的頻率。

引用GB/T15945-2008

3.11

頻率偏差frequencydeviation

系統(tǒng)頻率的實(shí)際值和標(biāo)稱值之差。

引用GB/T15945-2008

3.12

頻率偏差范圍standardfrequencyrange

電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz。當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí),偏差限值可以放寬到土

0.5Hz。

引用GB/T15945-2008

3.13

暫態(tài)最低頻率transientminimumfrequency

指系統(tǒng)發(fā)生故障后頻率波動(dòng)過(guò)程中的頻率最低值。

3.14

恢復(fù)頻率recoveryfrequency

指系統(tǒng)發(fā)生故障后頻率最終恢復(fù)的穩(wěn)態(tài)值。

2

3.15

頻率穩(wěn)定frequencystabiIity

電力系統(tǒng)受到小的或大的擾動(dòng)后，系統(tǒng)頻率能夠保持或恢復(fù)到允許的范圍內(nèi)，不發(fā)生頻率崩潰的能

力。

引用DL/T961—2005

3.16

直流頻率限制控制/頻率控制frequencyIimitcontrol/frequencycontrol

FLC/FC

指能夠根據(jù)交流系統(tǒng)頻率調(diào)整直流功率參考值的直流控制手段。

3.17

省級(jí)控制區(qū)provinciaIgrid

具有省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制權(quán)限的調(diào)度機(jī)構(gòu)所轄甩網(wǎng)。

3.18

區(qū)域控制區(qū)regionsIpov/ergrid

一個(gè)或多個(gè)省級(jí)控制區(qū)組成的交流同步電網(wǎng)。

4總則

4.1總體要求

電力系統(tǒng)應(yīng)預(yù)留一定容量的事故備用，以應(yīng)對(duì)發(fā)電設(shè)備或輸變電設(shè)備非計(jì)劃停運(yùn)導(dǎo)致的功率缺額,

其中旋轉(zhuǎn)事故備用是保證系統(tǒng)頻率恢復(fù)性能的重要支撐。

4.2配置目標(biāo)

電力系統(tǒng)事故備用的配置應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性兩方面的要求。一方面，事故備用能夠在

一定時(shí)間內(nèi)全部調(diào)出，且調(diào)出后能持續(xù)一定時(shí)間，保障故障后暫態(tài)最低頻率及恢復(fù)頻率在可接受范圍內(nèi)；

另一方面，事故備用容量和分布的合理配置可以避免電力資源浪費(fèi)，降低電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本。

4.3備用體系

電力系統(tǒng)備用體系框架如圖4-1所示。

懶

圖4-1電力系統(tǒng)備用體系

4.3.1電力系統(tǒng)備用包括運(yùn)行備用和檢修備用。

3

4.3.2運(yùn)行備用包括負(fù)荷備用和事故備用。

433事故備用包括旋轉(zhuǎn)事故備用、非旋轉(zhuǎn)事故備用和替代備用。

4.3.4旋轉(zhuǎn)事故備用主要是指并網(wǎng)運(yùn)行且僅帶一部分負(fù)荷的發(fā)電機(jī)組中隨時(shí)可以增發(fā)的容量。

4.3.5非旋轉(zhuǎn)事故備用包括直流可調(diào)功率、在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可供調(diào)用的新能源發(fā)電容量、儲(chǔ)能、抽水蓄能

機(jī)組和待機(jī)水電機(jī)組容量、可切除的負(fù)荷容量（可中斷負(fù)荷、有序用電等）。

4.3.6替代備用包括發(fā)電計(jì)劃調(diào)整、區(qū)域電力交易、負(fù)荷側(cè)備用和新能源短期預(yù)測(cè)超發(fā)能力等。

4.4事故備用容量配置方案應(yīng)由同步電網(wǎng)最高級(jí)別調(diào)控機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理,調(diào)度部門(mén)應(yīng)定期或當(dāng)系統(tǒng)條

件有重大變動(dòng)時(shí)，對(duì)其進(jìn)行重新審定。

5基本要求

5.1設(shè)防故障集

5.1.1第I類事故備用設(shè)防故障：可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率缺額的任一交流線路、變壓器、發(fā)電機(jī)故

障或任一大負(fù)荷突然變化。

5.1.2第II類事故備用設(shè)防故障：任何直流輸電線路、交流同塔雙回線路、任一段母線故障及其它運(yùn)行

中需防范的可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率缺額的復(fù)雜故障。

5.1.3各電網(wǎng)可結(jié)合自身實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)I、H類事故備用設(shè)防故障集進(jìn)行補(bǔ)充。

5.1.4應(yīng)根據(jù)故障導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)的有功功率缺額大小，對(duì)設(shè)防故障集中的故障進(jìn)行排序。

5.2事故備用設(shè)防原則

電力系統(tǒng)配置的事故備用應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)能夠全部調(diào)出，且調(diào)出后持續(xù)一定時(shí)間，故障后暫態(tài)最低

頻率不觸及第三道防線裝置動(dòng)作定值，并留有一定的裕度，恢復(fù)頻率滿足電網(wǎng)頻率偏差范圍要求。

5.2.1旋轉(zhuǎn)事故名用

5.2.1.1省級(jí)控制區(qū)應(yīng)預(yù)留足夠的旋轉(zhuǎn)事故備用，應(yīng)在故障后10分鐘內(nèi)調(diào)出，且持續(xù)30分鐘，以應(yīng)對(duì)

第I類事故備用設(shè)防故障導(dǎo)致的最大有功功率缺額。若同一區(qū)域控制區(qū)中的不同省級(jí)控制區(qū)之間有備用

支援協(xié)議，可以按照協(xié)議優(yōu)化備用留取方式。

5.2.1.2區(qū)域控制區(qū)應(yīng)預(yù)留足夥的旋轉(zhuǎn)事故備用，應(yīng)在故障后10分鐘內(nèi)調(diào)出，且持續(xù)30分鐘，以應(yīng)對(duì)

第I類事故備用設(shè)防故障或直流輸電線路單極故障引起的最大有功功率缺額。

5.2.2非旋轉(zhuǎn)事故備用

電力系統(tǒng)應(yīng)預(yù)留足夠的非旋轉(zhuǎn)事故備用，應(yīng)在故障后10分鐘內(nèi)調(diào)出，且持續(xù)30分鐘，作為旋轉(zhuǎn)事

故備用的補(bǔ)充，以應(yīng)對(duì)第II類事故備用設(shè)防故障導(dǎo)致的最大有功功率缺額。

5.2.3替代備用

電力系統(tǒng)宜預(yù)留足夠的替代備用，在故障后30分鐘內(nèi)能夠全部調(diào)出，且持續(xù)60~90分鈾，將旋轉(zhuǎn)事

故備用容量和非旋轉(zhuǎn)事故備用容量恢復(fù)到故障前狀態(tài)。

5.3故障后電網(wǎng)頻率恢復(fù)要求

5.3.1暫態(tài)最低頻率要求

故障后暫態(tài)最低頻率應(yīng)高于電力系統(tǒng)第三道防線低頻減載的動(dòng)作定值，并根據(jù)實(shí)際情況預(yù)留。

532恢復(fù)頻率要求

4

通過(guò)調(diào)用電力系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)備用與非旋轉(zhuǎn)備用，應(yīng)在故障后30分鐘內(nèi)控制系統(tǒng)頻率恢復(fù)至50土

0.2Hzo

6事故備用配置原則

6.1總量要求

6.1.1省級(jí)控制區(qū)旋轉(zhuǎn)事故備用容量應(yīng)不小于其第1類設(shè)防故障導(dǎo)致的最大有功功率缺額。

6.1.2區(qū)域控制區(qū)要求區(qū)域控制區(qū)旋轉(zhuǎn)事故備用容量為區(qū)域控制區(qū)及所轄各省級(jí)控制區(qū)旋轉(zhuǎn)事故備用容

量之和，且應(yīng)不小于其第I類事故備用設(shè)防故障或直流輸電線路單極故障引起的最大有功功率缺額。

6.1.3區(qū)域控制區(qū)非旋轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)事故備用容量之和應(yīng)不小于其第II類事故備用設(shè)防故障導(dǎo)致的最大有功

功率缺額。

6.2旋轉(zhuǎn)事故配置要求

6.2.1電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)事故備用配置方法如下（詳見(jiàn)附錄A）：

a）將區(qū)域控制區(qū)設(shè)防故障導(dǎo)致的最大有功功率缺額按照各省級(jí)控制區(qū)發(fā)電負(fù)荷比例進(jìn)行分配；

b）計(jì)算各省級(jí)控制區(qū)所分擔(dān)的有功功率缺額與其設(shè)防故障留取的旋轉(zhuǎn)事故備用的差額；

c）計(jì)算的差額容量，一部分由區(qū)域控制區(qū)和各省級(jí)控制區(qū)按照所轄電源情況配置一定比例的旋轉(zhuǎn)

事故備用分擔(dān)，不足部分由非旋轉(zhuǎn)事故備用補(bǔ)充；

d）各省級(jí)控制區(qū)旋轉(zhuǎn)事故備用等于按照第I類設(shè)防故障留取的旋轉(zhuǎn)事故備用與其分擔(dān)的有功功率差

額之和；

e）區(qū)域控制區(qū)旋轉(zhuǎn)事故備用等于區(qū)域控制區(qū)及各省級(jí)控制區(qū)所轄電源所預(yù)留旋轉(zhuǎn)事故備用之和。

6.2.2旋轉(zhuǎn)事故備用容量配置預(yù)留應(yīng)考慮電網(wǎng)穩(wěn)定限額約束。

6.2.3旋轉(zhuǎn)事故備用容量可部分或完全使用負(fù)荷備用容量。

6.3非旋轉(zhuǎn)事故備用配置要求

6.3.1區(qū)域控制區(qū)非旋轉(zhuǎn)事故備用容量配置應(yīng)優(yōu)先選擇可用于調(diào)頻的抽水蓄能機(jī)組和待機(jī)水電，其中抽

蓄機(jī)組轉(zhuǎn)為發(fā)電狀態(tài)的有功出力為其非旋轉(zhuǎn)備用容量，待機(jī)水電10分鐘內(nèi)可投入的最大出力為其非旋

轉(zhuǎn)備用容量。

6.3.2區(qū)域控制區(qū)非旋轉(zhuǎn)事故備用容量配置宜優(yōu)先選擇具備頻率響應(yīng)控制能力的直流,其可調(diào)功率為非

旋轉(zhuǎn)備用容量.

6.3.3區(qū)域控制區(qū)非旋轉(zhuǎn)事故備用容量配置宜選擇儲(chǔ)能和可快速響應(yīng)的新能源電源，其可增發(fā)有功出力

為非旋轉(zhuǎn)備用容量。

6.3.4區(qū)域控制區(qū)非旋轉(zhuǎn)事故備用容量配置宜選擇燃?xì)鈾C(jī)組,其能快速啟動(dòng)的燃?xì)鈾C(jī)組的有功出力之和

為非旋轉(zhuǎn)備用容量。

6.3.5區(qū)域控制區(qū)非旋轉(zhuǎn)事故備用容量配置可選擇負(fù)荷側(cè)備用，包括可中斷負(fù)荷和有序用自，應(yīng)優(yōu)先在

特高壓直流落點(diǎn)的省級(jí)控制區(qū)進(jìn)行配置，其配置容最與區(qū)域控制區(qū)抽水蓄能、待機(jī)水電、直流可調(diào)功率、

新能源增發(fā)有功出力、燃機(jī)增發(fā)出力等有功功率之和，應(yīng)滿足非旋轉(zhuǎn)事故備用容量配置需求。

6.4替代備用配置要求

6.4.1替代備用宜在一定時(shí)間內(nèi)（例如30~60分鐘）調(diào)出，總量等于區(qū)域控制區(qū)現(xiàn)有設(shè)防故障導(dǎo)致的最

大有功功率缺額。

5

6.4.2替代備用容量配置可選擇發(fā)電計(jì)劃調(diào)整、新能源短期預(yù)測(cè)超發(fā)容量、可中斷負(fù)荷和有序用電、跨

區(qū)電量交易等，總和應(yīng)滿足替代備用容量要求。

6.4.3替代備用能夠?qū)⒎切D(zhuǎn)事故備用中已使用的負(fù)荷側(cè)備用容量、已投抽蓄機(jī)組、直流已調(diào)容量和旋

轉(zhuǎn)事故備用恢復(fù)至故障前的狀態(tài)。

7事故備用控制原則

7.1故障導(dǎo)致的有功功率缺額小于旋轉(zhuǎn)事故備用容量的情況下，旋轉(zhuǎn)事故備用宜按照省級(jí)控制區(qū)

所轄電源先于區(qū)域控制區(qū)所轄電源的次序響應(yīng)頻率波動(dòng)。

7.2故障導(dǎo)致的有功功率缺額大于旋轉(zhuǎn)事故備用容量的情況下，應(yīng)調(diào)用非旋轉(zhuǎn)備用容量，其中：

直流FLC/FC按照自身頻率死區(qū)設(shè)置自動(dòng)啟動(dòng)，其它非旋轉(zhuǎn)備用宜按照抽水蓄能、待機(jī)水電、新能

源增發(fā)有功出力、燃機(jī)增發(fā)出力、可中斷負(fù)荷和有序用電的次序進(jìn)行調(diào)用。

7.3僅依靠電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)事故備用無(wú)法滿足電網(wǎng)暫態(tài)最低頻率要求時(shí),宜優(yōu)先采用直流FLC/FC響應(yīng)頻

率波動(dòng)，且避免負(fù)荷波動(dòng)不頻繁觸發(fā)FLC/FC動(dòng)作。

7.4儂靠電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)事故備用可滿足電網(wǎng)暫態(tài)最低頻率要求時(shí)，宜優(yōu)先采用旋轉(zhuǎn)事故備用響應(yīng)頻率

波動(dòng)。

7.5替代備用宜按照發(fā)電計(jì)劃調(diào)整、新能源短期預(yù)測(cè)超發(fā)容量、負(fù)荷側(cè)備用、跨區(qū)電量交易的次

序進(jìn)行調(diào)用。

8事故備用管理歸口

8.1事故備用容量的調(diào)控應(yīng)由同步電網(wǎng)最高級(jí)別調(diào)控機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理，并發(fā)布相關(guān)的事故備用容量

管理規(guī)定。

8.2同步電網(wǎng)最高級(jí)別調(diào)控機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)合當(dāng)年的運(yùn)行方式變化，對(duì)事故備用容量配置方案迸行校核

和更新。

8.3同步電網(wǎng)最高級(jí)別調(diào)控機(jī)構(gòu)應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)措施實(shí)時(shí)評(píng)估旋轉(zhuǎn)事故備用容量是否滿足當(dāng)前運(yùn)

行方式要求，若下級(jí)調(diào)控機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)事故備用容量不足，應(yīng)及時(shí)向上級(jí)調(diào)控機(jī)構(gòu)匯報(bào)。

8.4同步電網(wǎng)最高級(jí)別調(diào)控機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)故障后頻率恢復(fù)性能進(jìn)行考核，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)旋轉(zhuǎn)事

故備用容量配置方案進(jìn)行調(diào)整。

6

附錄A

(資料性附錄)

電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)事故備用配置方法推導(dǎo)

區(qū)域控制區(qū)旋轉(zhuǎn)事故備用配置方法如式(A.1)所示。

Rs=+a,xmax(0,k^R-RSi)](A.l)

省級(jí)控制區(qū)旋轉(zhuǎn)事故備用配置方法如式(A.2)所示。

R；=RSi+%x力xmax(O,4xR-RSi)(A.2)

式中：

Rs——為區(qū)域控制區(qū)旋轉(zhuǎn)事故備用；

R——為區(qū)域控制區(qū)事故備用；

R,——為省級(jí)控制區(qū)事故備用；

RSi——為省級(jí)控制區(qū)旋轉(zhuǎn)事故備用；

勺一一為省級(jí)控制區(qū)占區(qū)域控制區(qū)的發(fā)電負(fù)荷比例；

一一為省級(jí)控制區(qū)事故備用與其旋轉(zhuǎn)事故備用的差額。